系统工程与改造中心介绍2019年4月27日日本高温燃料电池研发进展与中广核研究院氢能DevelopmentofhightemperaturefuelcellinJapanandhydrogenenergyresearchinCNPRI第九届中国国际储能大会刘世学中广核研究院有限公司2019年4月26日,杭州1.高温燃料电池研发背景2.日本高温燃料电池研发进展3.中广核研究院氢能目录CONTENTS201高温燃料电池研发背景3燃料电池的预期应用情景固体氧化物燃料电池(SOFC)分布式电站家庭用热电联供系统便携式电源SOFC利用提质生物质气发电SOFC汽车RobertKeeetal.氢气的来源、运输及应用02日本高温燃料电池研发进展7日本SOFC"产学研地"合作模式SOFC单电池、电池堆开发ECSTrans.,78(1),2211-2221SOFC单电池、电池堆开发爱信精机世界最小尺寸(H1.2×W1.2×D0.19m)发电功率:50~700W热回收功率:235~1005W发电效率(%-LHV):52热回收效率(%-LHV):35总体效率(%-LHV):87尺寸(m):0.78(W)×0.33(D)×1.2(H)质量(kg):106储水(L):28SOFC发电系统开发ENE-FARM的市场化现状与预期价格及销售量累计统计终端用户负担额及目标SOFC发电系统开发三浦工业与住友精密工业业务用4.2kW固体氧化物燃料电池(SOFC)燃料:都市燃气额定功率(kW-AC):4.2热回收功率(kW):3.7发电效率(%-LHV):48热回收效率(%-LHV):42总体效率(%-LHV):90尺寸(m):1.88(W)×0.81(D)×1.78(H)质量(kg):7802017年10月上市SOFC发电系统开发三菱日立电力系统(株)管状SOFC+燃气涡轮发电系统2013年3月测试发电效率达50.2%(LHV)2013年9月完成4000个小时的连续运转实验•加压复合型发电系统•200kW单发电模块单根管状燃料电池燃料电池组SOFC模块结构SOFC发电系统开发爱知县工厂(2013年启动)三菱日立电力系统&丰田汽车•加压复合型发电系统•250kW九州大学伊都校区SOFC发电系统开发富士电机发电功率:50kW级发电效率:50%以上热回收效率:30%以上装置尺寸:W5.0×D2.2×H2.8(m)SOFC发电系统开发日立造船大阪市花博纪念公园中压供给实验,2018.1.26启动燃料:城市燃气(主要成分为甲烷)额定功率:20kW级发电效率:大于52%热回收效率:40%尺寸:2.2米x4.3米x2.8米单个电池堆SOFC发电系统开发电装(DENSO)电装(DENSO)5kW级容量SOFC发电系统公司、单位用SOFC系统的实用化技术验证:针对燃料回收机构使用的高效率SOFC发电系统,进行实用化技术开发。目标为发电效率60%以上。SOFC发电系统开发岩谷产业、产总研、岩尾磁器低温运行:500~650℃,快速启动额定功率:50~200W发电效率:40%微型SOFC发电机市场定位微型固体氧化物燃料电池发电机松下中温质子导电型SOFC600℃阴极:La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3-d电解质:BaZr0.8In0.2Fe0.8O3-d阳极:Ni/BaZr0.8In0.2O3-d单电池性能单电池外形中温质子导电型固体氧化物燃料电池开发03中广核研究院氢能21深圳市氢能安全工程技术研究中心中心背景深圳市氢能安全工程技术研究中心依托中广核研究院建设,以保障氢气安全和支撑氢能产业发展为出发点。研究方向涵盖氢气特性、临氢材料、安全防护技术、设备安全性能试验及安全仿真分析等研究内容。中心目标搭建完善的氢能设备安全性能试验平台,致力于与国内同行通力合作,建立健全的氢能设备安全评价标准与鉴定体系,形成氢能安全科学研究以及产学研示范基地。36纵深防御主动预防保守决策风险导向20储氢技术发展情况安全理念氢安全基本理念将严格的核电安全理念,用于氢安全保障中广核氢安全研究基础相关氢安全研究项目核电厂消氢装置研发氢气扩散分布试验平台混氢燃气扩散数值模拟发电机氢气冷却压水堆严重事故下锆水反应涉及氢气利用37氢气特性研究氢安全仿真分析储氢设备安全测试安全专设性能验证研究方向安全泄放阀性能验证氢气传感器性能验证氢气报警器性能验证氢能设备安全距离研究氢气爆炸影响范围研究氢安全事故下应急响应策略研究氢气泄漏扩散机理研究氢气射流燃烧特性研究氢气爆炸影响范围研究储氢设备强度性能测试储氢设备循环疲劳测试储氢设备充放性能测试储氢设备耐火烧性能测试深圳市氢能安全工程技术研究中心38系统开发技术攻关已建立SOFC辅助系统动静态模型,在系统物料、热量和化学平衡的计算方面取得显著进展,正在探索高可靠性系统控制策略。化工厂矿场海上平台养殖场副产氢炼化副产气天然气沼气电能热能冷能应用模式开发在多个场景下,利用就地便捷燃料,通过尾气回收、能量梯级利用、热制冷等技术,完成了热电冷多联供(CCHP)系统应用方案开发及经济性分析。投资回报收益年限5~7年变电价变燃料价格26固体氧化物燃料电池研究进展氢能利用-固体氧化物燃料电池市场导向,结合自身优势,聚焦SOFC发电系统集成开发;我们以开放的态度,欢迎国内外高校,科研院所及企业开展深度合作,共同推动SOFC产业化迈向新的高度。谢谢!